Клинические признаки так называемой лейкемиеподобной реакции в основном заключаются в аномально высоком количестве лейкоцитов в картине периферической крови. При тяжелых бактериальных инфекциях количество лейкоцитов может быть аномально высоким, но редко превышает 30 000 и более. Однако лейкоз — это в основном аномальная пролиферация лейкоцитов в костном мозге, будь то лимфоцитарный или гранулоцитарный лейкоз, из-за пролиферации аномальных клеток, которые могут достигать более 100 000 или сотен тысяч лейкоцитов в картине периферической крови. Наличие большого количества наивных клеток может быть дифференциальным диагнозом. Аномальная пролиферация наивных гранулоцитов и лейкоцитов в костном мозге приводит к подавлению эритроцитов и тромбоцитов, что может привести к клинической анемии и кровотечению из-за тромбоцитопении. Ретикулоэндотелиальная система всего организма, печень, селезенка и лимфатические узлы, по-видимому, подвергаются инвазии, и клинически заболевание прогрессирует особенно быстро. При подозрении на это заболевание, наконец, можно поставить окончательный диагноз. Лейкозоподобная реакция не имеет этих характеристик, за исключением инфекционного контроля, и картина крови иногда показывает явные признаки улучшения, поэтому ее можно дифференцировать.